Giải phẫu và Sinh lý Hệ thống Tiền đình

Hệ thống tiền đình là bộ phận cảm giác ở tai trong, phát hiện chuyển động đầu và trọng lực, đồng thời điều khiển các phản xạ giúp ổn định tầm nhìn và tư thế. Hệ thống này bao gồm ba ống bán khuyên cảm nhận gia tốc góc và hai cơ quan tiền đình — túi bầu dục và túi nang — cảm nhận gia tốc tuyến tính và độ nghiêng của đầu, với các tín hiệu của chúng được dây thần kinh tiền đình truyền đến thân não và các trung tâm tiểu não.

Definition

Hệ thống tiền đình là tập hợp các cấu trúc tai trong — ống bán khuyên, túi bầu dục và túi nang — và các kết nối thần kinh của chúng, có chức năng chuyển đổi gia tốc góc và gia tốc tuyến tính của đầu thành các tín hiệu được sử dụng để ổn định tầm nhìn, định hướng không gian và giữ thăng bằng.

Scope

Chủ đề này bao gồm các cơ quan ngoại vi, quá trình chuyển đổi cảm giác của chúng và các đường phản xạ chính (phản xạ tiền đình-mắt và tiền đình-tủy sống). Đây là một mục cơ bản, không lâm sàng, hỗ trợ các chủ đề về rối loạn, xét nghiệm và phục hồi chức năng trong lĩnh vực này.

Core questions

• Các ống bán khuyên và cơ quan tiền đình mã hóa các loại chuyển động đầu khác nhau như thế nào?
• Đầu vào tiền đình được chuyển đổi thành các chuyển động mắt và tư thế bù trừ như thế nào?
• Hai mê cung được tổ chức thành các cặp đẩy-kéo như thế nào?

Key concepts

• Ống bán khuyên (ngang, trước, sau)
• Cơ quan tiền đình (túi bầu dục và túi nang)
• Tế bào lông và chuyển đổi cơ học
• Dây thần kinh tiền đình (phân chia trên và dưới)
• Phản xạ tiền đình-mắt (VOR)
• Phản xạ tiền đình-tủy sống
• Tổ chức ống đôi đẩy-kéo

Mechanisms

Mỗi ống bán khuyên chứa một ống chứa đầy dịch mà nội dịch của nó tụt lại phía sau chuyển động quay của đầu, làm lệch chóp và các tế bào lông của mào bóng để báo hiệu gia tốc góc. Các cơ quan tiền đình mang các hạt sỏi tai (otoconia) canxi cacbonat trên một vết sần gelatin, để trọng lực và gia tốc tuyến tính làm lệch các bó tế bào lông nhằm mã hóa độ nghiêng và chuyển động tịnh tiến của đầu. Sự lệch của tế bào lông về phía kinocilium làm tăng tần số phóng điện hướng tâm và lệch ra xa làm giảm tần số này, và vì các mê cung hoạt động như các cặp đẩy-kéo nên não đọc sự khác biệt giữa hai bên. Thử nghiệm xung động đầu bằng video khai thác sinh lý này bằng cách đo phản xạ tiền đình-mắt gia tốc cao của từng ống (Halmagyi et al., 2017).

Clinical relevance

Việc hiểu giải phẫu ngoại vi giải thích tại sao các rối loạn và xét nghiệm cụ thể lại nhắm vào các cấu trúc cụ thể — ví dụ, tại sao một rối loạn tư thế thường liên quan đến một ống bán khuyên duy nhất, hoặc tại sao một thử nghiệm xung động đầu lại thăm dò phản xạ của một ống. Mục này mô tả cấu trúc và chức năng cho mục đích giáo dục và không phải là hướng dẫn chẩn đoán hoặc điều trị.

History

Kiến thức về mê cung đã phát triển từ giải phẫu học thế kỷ XIX và việc chứng minh rằng các ống bán khuyên cảm nhận sự quay, thông qua điện sinh lý học tế bào lông và các sợi thần kinh tiền đình hướng tâm của thế kỷ XX. Các văn bản thần kinh học lâm sàng như của Baloh và Honrubia đã củng cố sự hiểu biết này để đánh giá các rối loạn thăng bằng.

Key figures

• Robert Baloh
• Ian Curthoys
• Michael Halmagyi

Seminal works

• halmagyi-2017
• baloh-honrubia-2011

Frequently asked questions

Các ống bán khuyên và cơ quan tiền đình phát hiện những gì?

Ba ống bán khuyên phát hiện gia tốc góc (quay) của đầu, trong khi các cơ quan tiền đình — túi bầu dục và túi nang — phát hiện gia tốc tuyến tính và hướng của đầu so với trọng lực.

Phản xạ tiền đình-mắt là gì?

Đây là một phản xạ di chuyển mắt ngược chiều với chuyển động đầu để giữ tầm nhìn ổn định vào một mục tiêu; nó được điều khiển trực tiếp bởi các tín hiệu tiền đình và là cơ sở của một số xét nghiệm lâm sàng về chức năng tiền đình.